تويت
في أعماق المحيط الهادئ... علماء يكتشفون «الأكسجين المظلم»
اكتشاف مذهل في الظلام الدامس لأعماق المحيط الهادئ (رويترز)
نُشر: 14:05-23 يوليو 2024 م ـ 17 مُحرَّم 1446 هـ
TT
توصّلَ علماء إلى اكتشاف مذهل في الظلام الدامس لأعماق المحيط الهادئ، مفاده بأن الأكسجين لا يأتي من الكائنات الحية بل من نوع من الحصى يحتوي على المعادن، مما يطرح بعض علامات الاستفهام في شأن نظرية نشأة الحياة على الأرض، وفق «وكالة الصحافة الفرنسية».
واكتُشِف هذا «الأكسجين المظلم» الغريب على عمق أكثر من 4 كيلومترات في السهل السحيق (أو الحوض المحيطي) لمنطقة الصدع الجيولوجي كلاريون-كليبرتون، في وسط المحيط الهادئ، وفقاً لدراسة نُشرت الاثنين.
وتُشكّل هذه المنطقة نقطةً مهمةً للاستغلال المنجمي تحت الماء نظراً إلى وجود عقيدات متعددة الفلزات، وهي عبارة عن خرسانات معدنية غنية بالمعادن (المنغنيز والنيكل والكوبالت وغيرها) تشكّل عنصراً ضرورياً في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية، وتوربينات الرياح، والألواح الكهرضوئية، والهواتف المحمولة.
وأخذت سفينة تابعة لـ«الجمعية الأسكوتلندية للعلوم البحرية» عينات من هذه المنطقة، تولّت تمويل مهمات جمعها شركتا «ذي ميتالز كومباني»، و«يو كاي سي بيد ريسورسز» المهتمتان بالتنقيب عن هذه العقيدات الثمينة.
وهدفت الأبحاث إلى تقويم تأثير هذا التنقيب على منظومة بيئية يحول انعدام النور فيها دون حدوث عملية البناء الضوئي، وبالتالي دون وجود النباتات، ولكنها تعجّ بأنواع حيوانية فريدة من نوعها.
وقال المُعدّ الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة «نيتشر جيوساينس»، أندرو سويتمان لـ«وكالة الصحافة الفرنسية»: «كنا نحاول قياس استهلاك الأكسجين» في قاع المحيط من خلال وضع رواسب هذا القاع تحت أغطية تسمى «الغرف القاعية».
وكان من المفترض منطقياً أن ينخفض تركيز الأكسجين في مياه المحيط المحتجزة بهذه الطريقة؛ بسبب استهلاكه من قبل الكائنات الحية في هذه الأعماق.
لكنّ العكس لوحِظَ، إذ «ازدادت مستويات الأكسجين في المياه فوق الرواسب، في الظلام الدامس، وبالتالي من دون عملية التمثيل الضوئي»، على ما شرح البروفسور سويتمن، رئيس مجموعة الأبحاث عن البيئة والكيمياء الجيولوجية الحيوية لقاع البحر في «الجمعية الأسكوتلندية للعلوم البحرية».
بطاريات في الصخر
وكان هذا الأمر بمثابة مفاجأة، حتى إن الباحثين اعتقدوا في البداية بأن مجسّاتهم تحت الماء أخطأت.
وأجروا تجارب على متن سفينتهم لمعرفة ما إذا كان الأمر نفسه يحدث على السطح، من خلال توفير حاضنة في الظلام لهذه الرواسب نفسها وللعقيدات التي تحويها. وتبيّن لهم مجدداً أن مستويات الأكسجين ازدادت.
وقال البروفسور سويتمان: «اكتشفنا على سطح العقيدات جهداً كهربائياً عالياً تقريباً كما هي الحال في بطارية إيه إيه»، مشبّهاً هذه العقيدات بـ«بطاريات في الصخور».
وأوضح بيان لـ«الجمعية الأسكوتلندية للعلوم البحرية»، أُرفق بالدراسة، أن هذه الخصائص المدهشة يمكن أن تكون ناتجة عن عملية التحليل الكهربائي للماء، التي تفصل جزيئاته إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام تيار كهربائي. ويحدث هذا التفاعل الكيميائي عند 1.5 فولت - أي جهد البطارية - وهو ما يمكن أن تصل إليه العقيدات عند تجميعها.
وعلق مدير الجمعية، البروفسور نيكولاس أوينز، بقوله إن «اكتشاف إنتاج الأكسجين عن طريق عملية أخرى غير التمثيل الضوئي يحمل على إعادة التفكير في الطريقة التي ظهرت بها الحياة على الأرض»، المرتبطة بظهور الأكسجين.
وشرح العالِم أن الفرضية «التقليدية» هي أن الأكسجين «أُنتِج للمرة الأولى قبل نحو 3 مليارات سنة بواسطة البكتيريا الزرقاء (cyanobacteria)، مما أدى إلى تطور كائنات أكثر تعقيداً».
ورأى البروفسور سويتمان أن «الحياة قد تكون بدأت في مكان آخر غير اليابسة وبالقرب من سطح المحيط».
وأضاف: «بما أن هذه العملية موجودة على كوكبنا، فيمكن أن تولد موائل مؤكسدة في عوالم محيطية أخرى مثل إنسيلادوس أو أوروبا (قمرَي زحل والمشتري)»، وتوفر الظروف الملائمة لظهور حياة خارج كوكب الأرض.
وهو يأمل في أن تؤدي النتائج التي توصّل إليها إلى «تنظيم أفضل» للتعدين في أعماق البحار، استناداً إلى معلومات بيئية أكثر دقة.
اكتشاف مذهل في الظلام الدامس لأعماق المحيط الهادئ (رويترز)
- باريس: «الشرق الأوسط»
نُشر: 14:05-23 يوليو 2024 م ـ 17 مُحرَّم 1446 هـ
TT
توصّلَ علماء إلى اكتشاف مذهل في الظلام الدامس لأعماق المحيط الهادئ، مفاده بأن الأكسجين لا يأتي من الكائنات الحية بل من نوع من الحصى يحتوي على المعادن، مما يطرح بعض علامات الاستفهام في شأن نظرية نشأة الحياة على الأرض، وفق «وكالة الصحافة الفرنسية».
واكتُشِف هذا «الأكسجين المظلم» الغريب على عمق أكثر من 4 كيلومترات في السهل السحيق (أو الحوض المحيطي) لمنطقة الصدع الجيولوجي كلاريون-كليبرتون، في وسط المحيط الهادئ، وفقاً لدراسة نُشرت الاثنين.
وتُشكّل هذه المنطقة نقطةً مهمةً للاستغلال المنجمي تحت الماء نظراً إلى وجود عقيدات متعددة الفلزات، وهي عبارة عن خرسانات معدنية غنية بالمعادن (المنغنيز والنيكل والكوبالت وغيرها) تشكّل عنصراً ضرورياً في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية، وتوربينات الرياح، والألواح الكهرضوئية، والهواتف المحمولة.
وأخذت سفينة تابعة لـ«الجمعية الأسكوتلندية للعلوم البحرية» عينات من هذه المنطقة، تولّت تمويل مهمات جمعها شركتا «ذي ميتالز كومباني»، و«يو كاي سي بيد ريسورسز» المهتمتان بالتنقيب عن هذه العقيدات الثمينة.
وهدفت الأبحاث إلى تقويم تأثير هذا التنقيب على منظومة بيئية يحول انعدام النور فيها دون حدوث عملية البناء الضوئي، وبالتالي دون وجود النباتات، ولكنها تعجّ بأنواع حيوانية فريدة من نوعها.
وقال المُعدّ الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة «نيتشر جيوساينس»، أندرو سويتمان لـ«وكالة الصحافة الفرنسية»: «كنا نحاول قياس استهلاك الأكسجين» في قاع المحيط من خلال وضع رواسب هذا القاع تحت أغطية تسمى «الغرف القاعية».
وكان من المفترض منطقياً أن ينخفض تركيز الأكسجين في مياه المحيط المحتجزة بهذه الطريقة؛ بسبب استهلاكه من قبل الكائنات الحية في هذه الأعماق.
لكنّ العكس لوحِظَ، إذ «ازدادت مستويات الأكسجين في المياه فوق الرواسب، في الظلام الدامس، وبالتالي من دون عملية التمثيل الضوئي»، على ما شرح البروفسور سويتمن، رئيس مجموعة الأبحاث عن البيئة والكيمياء الجيولوجية الحيوية لقاع البحر في «الجمعية الأسكوتلندية للعلوم البحرية».
بطاريات في الصخر
وكان هذا الأمر بمثابة مفاجأة، حتى إن الباحثين اعتقدوا في البداية بأن مجسّاتهم تحت الماء أخطأت.
وأجروا تجارب على متن سفينتهم لمعرفة ما إذا كان الأمر نفسه يحدث على السطح، من خلال توفير حاضنة في الظلام لهذه الرواسب نفسها وللعقيدات التي تحويها. وتبيّن لهم مجدداً أن مستويات الأكسجين ازدادت.
وقال البروفسور سويتمان: «اكتشفنا على سطح العقيدات جهداً كهربائياً عالياً تقريباً كما هي الحال في بطارية إيه إيه»، مشبّهاً هذه العقيدات بـ«بطاريات في الصخور».
وأوضح بيان لـ«الجمعية الأسكوتلندية للعلوم البحرية»، أُرفق بالدراسة، أن هذه الخصائص المدهشة يمكن أن تكون ناتجة عن عملية التحليل الكهربائي للماء، التي تفصل جزيئاته إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام تيار كهربائي. ويحدث هذا التفاعل الكيميائي عند 1.5 فولت - أي جهد البطارية - وهو ما يمكن أن تصل إليه العقيدات عند تجميعها.
وعلق مدير الجمعية، البروفسور نيكولاس أوينز، بقوله إن «اكتشاف إنتاج الأكسجين عن طريق عملية أخرى غير التمثيل الضوئي يحمل على إعادة التفكير في الطريقة التي ظهرت بها الحياة على الأرض»، المرتبطة بظهور الأكسجين.
وشرح العالِم أن الفرضية «التقليدية» هي أن الأكسجين «أُنتِج للمرة الأولى قبل نحو 3 مليارات سنة بواسطة البكتيريا الزرقاء (cyanobacteria)، مما أدى إلى تطور كائنات أكثر تعقيداً».
ورأى البروفسور سويتمان أن «الحياة قد تكون بدأت في مكان آخر غير اليابسة وبالقرب من سطح المحيط».
وأضاف: «بما أن هذه العملية موجودة على كوكبنا، فيمكن أن تولد موائل مؤكسدة في عوالم محيطية أخرى مثل إنسيلادوس أو أوروبا (قمرَي زحل والمشتري)»، وتوفر الظروف الملائمة لظهور حياة خارج كوكب الأرض.
وهو يأمل في أن تؤدي النتائج التي توصّل إليها إلى «تنظيم أفضل» للتعدين في أعماق البحار، استناداً إلى معلومات بيئية أكثر دقة.